低Nb形状记忆合金组织、相变及记忆行为研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要目前，国内外在应用基础研究以及工程化应用研究中均采用典型宽滞后Ni47Ti44Nb9形状记忆合金，但该合金的高成本限制了它的应用。而Ni47Ti44Nb9合金中的形状记忆效应、宽滞后效应来自于合金的NiTi基体相，因此本文以基体相成分为参照，研究低Nb(4．5at％)含量的低成本宽滞后形状记忆合金。本文采用SEM、XRD、DSC、电阻一温度测试仪及不同温度下的拉伸实验等测试技术，系统地研究了低Nb合金的Ni／Ti比例变化对其组织结构及相变特征的影响，分析了合金的力学行为、变形量对相交滞后及应变恢复率的影响，阐

2、述了NiTiNb合金宽滞后的机理。研究表明，低Nb含量NiTiNb合金是由NiTi基体相、§-Nb相及氧化物相组成，并且随Ni／Ti比例的增加合金组织中的8-Nb相减少；低Nb合金中目-Nb相数量远低于Ni47Ti44Nb9合金。低Nb合金的相变过程为B2抖B191，合金的相变温度随Ni／Ti比例的增加而降低。对不同成分NiTiNb合金形变恢复率进行比较发现，由于B·Nb相塑性变形的不可逆性，含有B．Nb相的NiTiNb合金即使应变量只有4％其恢复率也不能达到100％，雨§-Nb相极少的Ni496Ti4s9Nb4．5合金在应变量小于8％时

3、形变可以完全恢复，并且在变形量小于16％时，Ni496Ti45．9Nb45合金比Ni47Ti44Nb9合金具有更好的形状记忆效应。经预变形后，低Nb(4．5at％)含量NiTiNb形状记忆合金具有宽相变滞后。由于形变对提高Ni496Ti45．9Nb45、Ni47Ti44Nb9两合金逆马氏体相变稳定性的效果相近，所以认为B-Nb相对NiTiNb合金宽滞后效应的贡献很小，Nb固溶于NiTi基体中从而改变合金的马氏体相变动力学特征才是NiTiNb合金相变宽滞后的主要原因。关键词：NiTiNb合金；组织结构；相变特征；形状记忆效应；相变滞后哈尔滨

4、工程大学硕士学位论文AbstractAtpresent，theternaryalloyofNi47Ti44Nb9isadoptedasthetypicalshapememoryalloywithwidehysteresishomeandabroadbothforbasicapplicationandengineeringstudy．However，highcostblocksitsextensiveapplication．SinceshapememoryeffectandwidehystersisoftheNi47Ti44Nb9isder

5、ivedfromthebasephaseofNi-Tiinthealloy，thestudytakesthecomponentsofthebasephaseasreferenceanddiscussesloweredcostshapememoryalloywithwidehysteresisresultedbyloweringNbcontent(4．5％)．TheinfluenceofNi／Tiratiovariationonthestructureevolutionandphasetransformationcharacteristic

6、s，dynamicbehavioraswellastheeffectsoftransformationonthehysteresisandstrainrecoveryrateofNiTiNballoywithlowNb(4．5％)wasstudiedsystematicallythroughTEM，X—rd，DSC，resistant—temperaturemeasurementapparatusandtensiletestunderdifferenttemperature．Thepaperinvestigatedthemechanism

7、ofthewidehysteresisinNiTiNballoyeither．ItisfoundthisalloyisconsistofNiTibasephase，13-Nbphaseandoxidephase．0-NbphasewilldecreasewiththeincreaseofNi／Tiratioand13一NbphasequantityismuchlowerthanthatinNi47Ti44Nb9．ThephasetransformationprocessofthealloywithlowNbcontentisB2付Bl9．

8、ThetemperatureofphasetransformationofthealloywilldecreasewiththeiDefensetheNi／Tiratio．Throughcom